JP2010116546A - ゴム組成物及びタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】トレッドに使用することで、低発熱性及びウェットグリップ性能を両立したタイヤを供することができるゴム組成物を提供する。
【解決手段】ゴム成分１００重量％中に、下記一般式；

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は水素、特定の窒素を含む基であり、少なくともＲ^１及びＲ^２のいずれかは水素ではない。）で表される窒素含有化合物に由来する構成単位を主鎖中に有する変性スチレンブタジエンゴムを５重量％以上含み、該ゴム成分１００重量部に対してシリカを１０〜１５０重量部含むゴム組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、ゴム組成物及びそれをトレッドに用いたタイヤに関する。

従来より、タイヤの転がり抵抗を低減（転がり抵抗性能を向上）させることにより、車の低燃費化が行なわれてきた。近年、車の低燃費化の要求がますます強くなってきており、タイヤ部材の中でもタイヤにおける占有比率の高いトレッドを製造するためのゴム組成物に対して、優れた低発熱性が要求されている。

ゴム組成物の低発熱性を満足させる方法として、補強用充填剤の含有量を減量させる方法が知られている。しかし、この場合、ゴム組成物の硬度が低下するためタイヤが軟化し、車のハンドリング性能（操縦安定性）やウェットグリップ性能が低下したり、耐摩耗性が低下したりするという問題があった。

また特許文献１には、ウェットスキッド性能を向上させるために、無水シリカ及び含水シリカをともに含有するタイヤ用ゴム組成物が開示されている。しかしながら、低発熱性が充分に向上できないという問題があった。

特開２００３−１９２８４２号公報

本発明は、前記課題を解決し、トレッドに使用することで、低発熱性及びウェットグリップ性能を両立したタイヤを供することができるゴム組成物を提供することを目的とする。

本発明は、ゴム成分１００重量％中に、下記一般式；

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は水素、

又は

であり、少なくともＲ^１及びＲ^２のいずれかは水素ではない。Ｒ^３は水素又は炭素数１〜４の炭化水素基を表す。Ｘは（ＣＲ^８Ｒ^９）_ｌ、（ＣＲ^１０Ｒ^１１）_ｍ−ＮＲ^１２−（ＣＲ^１３Ｒ^１４）_ｎ、（ＣＲ^１０Ｒ^１１）_ｍ−Ｏ−（ＣＲ^１３Ｒ^１４）_ｎ、又は、（ＣＲ^１０Ｒ^１１）_ｍ−Ｓ−（ＣＲ^１３Ｒ^１４）_ｎからなる飽和形環形成部を表す。Ｘは

又は

で置換されていてもよい。Ｚは（ＣＲ^８Ｒ^９）_ｌ、（ＣＲ^１０Ｒ^１１）_ｍ−ＮＲ^１２−（ＣＲ^１３Ｒ^１４）_ｎ、（ＣＲ^１０Ｒ^１１）_ｍ−Ｏ−（ＣＲ^１３Ｒ^１４）_ｎ、又は、（ＣＲ^１０Ｒ^１１）_ｍ−Ｓ−（ＣＲ^１３Ｒ^１４）_ｎからなる飽和形環形成部を表す。Ｒ^４〜Ｒ^７は水素、炭素数１〜３０の脂肪族炭化水素基、炭素数３〜３０の脂環族炭化水素基、炭素数５〜３０の芳香族炭化水素基、又は環構成原子数３〜３０の複素環基を表す。Ｒ^４〜Ｒ^７は同じであっても異なっていてもよい。Ｒ^０及びＲ^８〜Ｒ^１４は水素、炭素数１〜３０の脂肪族炭化水素基、炭素数３〜３０の脂環族炭化水素基又は炭素数５〜３０の芳香族炭化水素基を表す。Ｒ^０及びＲ^８〜Ｒ^１４は同じであっても異なっていてもよい。ｌは３〜１０の整数を表す。ｍ及びｎは１〜９の整数を表す。）
で表される窒素含有化合物に由来する構成単位を主鎖中に有する変性スチレンブタジエンゴムを５重量％以上含み、
該ゴム成分１００重量部に対して、シリカを１０〜１５０重量部含むゴム組成物に関する。

上記シリカが、平均一次粒子径が２２ｎｍ以上のシリカ（１）及び平均一次粒子径が２２ｎｍ未満のシリカ（２）からなり、かつ当該シリカ（１）及び（２）の平均一次粒子径が下記式；
（シリカ（１）の平均一次粒子径）／（シリカ（２）の平均一次粒子径）≧１．４
を満たし、
ゴム成分１００重量部に対して、上記シリカ（１）を１０重量部以上、上記シリカ（２）を５重量部以上含有することが好ましい。

上記変性スチレンブタジエンゴムは、更に、少なくとも一方の末端を窒素、酸素、ケイ素の中から少なくとも一つ以上の原子を含む官能基を有する変性剤で変性された重合体であることが好ましい。

本発明はまた、上記ゴム組成物を用いて作製したトレッドを有するタイヤに関する。

本発明によれば、特定の窒素含有化合物をモノマーとして用いたスチレンブタジエンゴムと、所定量のシリカとを含有するゴム組成物であるので、該ゴム組成物をトレッドとして使用することにより、低発熱性及びウェットグリップ性能を両立したタイヤを提供することができる。

本発明のゴム組成物は、ゴム成分１００重量％中に、下記一般式；

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は水素、

又は

であり、少なくともＲ^１及びＲ^２のいずれかは水素ではない。Ｒ^３は水素又は炭素数１〜４の炭化水素基を表す。Ｘは（ＣＲ^８Ｒ^９）_ｌ、（ＣＲ^１０Ｒ^１１）_ｍ−ＮＲ^１２−（ＣＲ^１３Ｒ^１４）_ｎ、（ＣＲ^１０Ｒ^１１）_ｍ−Ｏ−（ＣＲ^１３Ｒ^１４）_ｎ、又は、（ＣＲ^１０Ｒ^１１）_ｍ−Ｓ−（ＣＲ^１３Ｒ^１４）_ｎからなる飽和形環形成部を表す。Ｘは

又は

で置換されていてもよい。Ｚは（ＣＲ^８Ｒ^９）_ｌ、（ＣＲ^１０Ｒ^１１）_ｍ−ＮＲ^１２−（ＣＲ^１３Ｒ^１４）_ｎ、（ＣＲ^１０Ｒ^１１）_ｍ−Ｏ−（ＣＲ^１３Ｒ^１４）_ｎ、又は、（ＣＲ^１０Ｒ^１１）_ｍ−Ｓ−（ＣＲ^１３Ｒ^１４）_ｎからなる飽和形環形成部を表す。Ｒ^４〜Ｒ^７は水素、炭素数１〜３０の脂肪族炭化水素基、炭素数３〜３０の脂環族炭化水素基、炭素数５〜３０の芳香族炭化水素基、又は環構成原子数３〜３０の複素環基を表す。Ｒ^４〜Ｒ^７は同じであっても異なっていてもよい。Ｒ^０及びＲ^８〜Ｒ^１４は水素、炭素数１〜３０の脂肪族炭化水素基、炭素数３〜３０の脂環族炭化水素基又は炭素数５〜３０の芳香族炭化水素基を表す。Ｒ^０及びＲ^８〜Ｒ^１４は同じであっても異なっていてもよい。ｌは３〜１０の整数を表す。ｍ及びｎは１〜９の整数を表す。）
で表される窒素含有化合物に由来する構成単位を主鎖中に有する変性スチレンブタジエンゴムを５重量％以上含み、該ゴム成分１００重量部に対して、シリカを１０〜１５０重量部含む。

Ｒ^０及びＲ^８〜Ｒ^１４が脂肪族炭化水素基である場合、炭素数は１〜３０であり、好ましくは１〜５である。また、Ｒ^０及びＲ^８〜Ｒ^１４が脂環族炭化水素基である場合、炭素数は３〜３０であり、好ましくは３〜１０である。更に、Ｒ^０及びＲ^８〜Ｒ^１４が芳香族炭化水素基である場合、炭素数は５〜３０であり、好ましくは５〜１０である。
また、Ｒ^０及びＲ^８〜Ｒ^１４は、水素又は炭素数１〜２の脂肪族炭化水素基であることが好ましい。

Ｒ^３は、水素又は炭素数１〜２の炭化水素基であることが好ましい。

Ｒ^４〜Ｒ^７が脂肪族炭化水素基である場合、炭素数は１〜３０であり、好ましくは１〜１０である。また、Ｒ^４〜Ｒ^７が脂環族炭化水素基である場合、炭素数は３〜３０であり、好ましくは３〜１０である。更に、Ｒ^４〜Ｒ^７が芳香族炭化水素基である場合、炭素数は５〜３０であり、好ましくは５〜１０である。そして、Ｒ^４〜Ｒ^７が複素環基（芳香族複素環基を含む）である場合、環構成原子数は３〜３０であり、好ましくは３〜１０である。
また、Ｒ^４〜Ｒ^７は、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基又は複素環基であることが好ましく、脂肪族炭化水素基であることがより好ましい。

ｌの値は、３〜１０であり、好ましくは３〜７である。ｍ及びｎの値は、１〜９であり、好ましくは１〜６である。

ｌの値は３〜１０であるため、（ＣＲ^８Ｒ^９）は複数存在する。複数の（ＣＲ^８Ｒ^９）のそれぞれは同じであっても異なってもよい。同様に、ｍが２以上の場合、複数の（ＣＲ^１０Ｒ^１１）のそれぞれは同じであっても異なってもよく、ｎが２以上の場合、複数の（ＣＲ^１３Ｒ^１４）のそれぞれは同じであっても異なってもよい。

本明細書において、飽和形環形成部とは、飽和環基の一部であることを意味する。すなわち、上記一般式において、ＸとＮとは飽和環基を構成し、ＺとＮとは飽和環基を構成する。

前記変性ＳＢＲは、スチレン、ブタジエン（１，３−ブタジエン）、及び前記一般式で表される窒素含有化合物（モノマー）を共重合して得られる共重合体であって、該窒素含有化合物に由来する構成単位は、主鎖部に含まれている。ここで、主鎖部とは、末端部も含む概念である。

前記変性ＳＢＲは、前記スチレン、ブタジエン、窒素含有化合物の他に、本発明を阻害しない範囲において、他の共役ジエン化合物及び／又は芳香族ビニル化合物をモノマーとして用いたものであってもよい。当該他の共役ジエン化合物としては、例えば、イソプレン、１，３−ペンタジエン、２，３−ジメチルブタジエン、２−フェニル−１，３−ブタジエン、１，３−ヘキサジエンなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよいが、これらの中で、モノマーの入手容易性などの実用面の観点から、イソプレンが好ましい。

前記他の芳香族ビニル化合物としては、例えば、α−メチルスチレン、１−ビニルナフタレン、３−ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、ジビニルベンゼン、４−シクロヘキシルスチレン、２，４，６−トリメチルスチレンなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

前記一般式で表される窒素含有化合物としては、例えば３−または４−（２−アゼチジノエチル）スチレン、３−または４−（２−ピロリジノエチル）スチレン、３−または４−（２−ピペリジノエチル）スチレン、３−または４−（２−ヘキサメチレンイミノエチル）スチレン、３−または４−（２−ヘプタメチレンイミノエチル）スチレン、３−または４−（２−オクタメチレンイミノエチル）スチレン、３−または４−（２−（２，５−ジメチルピロリジノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（２−メチルピペリジノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（３−メチルピペリジノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（４−メチルピペリジノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（２−エチルピペリジノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（４−（１−ピロリジニル）ピペリジノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（４−ピペリジノピペリジノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（２，６−ジメチルピペリジノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（３，３−ジメチルピペリジノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（３，５−ジメチルピペリジノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（２，２，６，６−テトラメチルピペリジノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（４−ジメチルアミノ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（１−メチルピペラジノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（１−エチルピペラジノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（１−メチルホモピペラジノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−モルホリノエチル）スチレン、３−または４−（２−（２，６−ジメチルモルホリノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−チアゾリジリノエチル）スチレン、３−または４−（２−トオモルホリノエチル）スチレン、３−または４−（２−ジメチルアミノエチル）スチレン、３−または４−（２−（Ｎ−エチルメチルアミノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−ジエチルアミノエチル）スチレン、３−または４−（２−（Ｎ−メチルプロピルアミノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（Ｎ−メチルイソプロピルアミノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（Ｎ−エチルイソプロピルアミノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−ジプロピルアミノエチル）スチレン、３−または４−（２−ジイソプロピルアミノエチル）スチレン、３−または４−（２−（Ｎ−メチルブチルアミノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（Ｎ−エチルブチルアミノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（Ｎ−メチル−ｔｅｒｔ−ブチルアミノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルイソプロピルアミノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−ジブチルアミノエチル）スチレン、３−または４−（２−（ジ−ｓｅｃ−ブチル）アミノエチル）スチレン、３−または４−（２−ジイソブチルアミノエチル）スチレン、３−または４−（２−（ｔｅｒｔ−アミル−ｔｅｒｔ−ブチルアミノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−ジペンチルアミノエチル）スチレン、３−または４−（２−（Ｎ−メチルヘキシルアミノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−ジヘキシルアミノエチル）スチレン、３−または４−（２−（ｔｅｒｔ−アミル−ｔｅｒｔ−オクチルアミノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−ジオクチルアミノエチル）スチレン、３−または４−（２−ビス（２−エチルヘキシルアミノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−ジデシルアミノエチル）スチレン、３−または４−（２−（Ｎ−メチルオクタデシルアミノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（Ｎ−メチルアニリノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−ジフェニルアミノエチル）スチレン、３−または４−（２−（Ｎ−フェニルベンジルアミノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（Ｎ−フェニル−１−ナフチルアミノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（Ｎ−フェニル−２−ナフチルアミノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（Ｎ−ベンジルメチルアミノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（Ｎ−エチルベンジルアミノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（Ｎ−イソプロピルベンジルアミノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（Ｎ−ブチルベンジルアミノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（Ｎ−（ｔｅｒｔ−ブチル）ベンジルアミノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−ジベンジルアミノエチル）スチレン、３−または４−（２−（Ｎ−メチルフェネチルアミノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（Ｎ−ベンジル−２−フェネチルアミノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（４−ベンジルピペリジノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（１−フェニルピペラジノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（１−ベンジルピペラジノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−インドリノエチル）スチレン、３−または４−（２−（２−メチルインドリノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（１，２，３，４−テトラヒドロキノリノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（１，２，３，４−テトラヒドロイソキノリノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−フェノキサジノエチル）スチレン、３−または４−（２−フェノチアジノエチル）スチレン、３−または４−（２−アニリノピリジノエチル）スチレン、３−または４−（２−（２−ベンジルアミノピリジノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（２，２’−ジピリジルアミノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（２−メチルアミノ）ピリジノエチル）スチレン、３−または４−（２−（１−（２−ピリジル）ピペラジノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（２−（２−メチルアミノエチル）ピリジノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（４−（エチルアミノメチル）ピリジノ）エチル）スチレン、３−または４−（２−（４−（エチルアミノメチル）ピリジノ）エチル）スチレンなどがあげられる。これらは単独で用いても良いし、二種以上を組み合わせて用いても良い。

本発明で使用する前記変性ＳＢＲは、前記窒素含有化合物、スチレン、ブタジエン、必要に応じて他の共役ジエン化合物、芳香族ビニル化合物を共重合させることにより製造する。重合方法については特に制限はなく、溶液重合法、気相重合法、バルク重合法のいずれも用いることができるが、特に重合体の設計の自由度、加工性等の観点から溶液重合法が好ましい。また、重合形式は、回分式及び連続式のいずれであってもよい。溶液重合法においては、例えばリチウム化合物を重合開始剤とし、前記窒素化合物を、スチレン、ブタジエン、必要に応じて他の共役ジエン化合物、芳香族ビニル化合物とアニオン重合させることにより、目的の変性ＳＢＲを製造することができる。

溶液重合法を用いた場合には、溶媒中のモノマー濃度は、５質量％以上が好ましく、１０質量％以上がより好ましい。溶液中のモノマー濃度が５質量％未満では、得られる重合体の量が少なく、コストが高くなる傾向がある。また、溶媒中のモノマー濃度は５０質量％以下が好ましく、３０質量％以下がより好ましい。溶媒中のモノマー濃度が５０質量％をこえると、溶液粘度が高くなりすぎて撹拌が困難となり、重合しにくくなる傾向がある。

アニオン重合を行う場合、重合開始剤としては特に制限はないが、有機リチウム化合物が好ましく用いられる。前記有機リチウム化合物としては、炭素数２〜２０のアルキル基を有するものが好ましく、例えばエチルリチウム、ｎ−プロピルリチウム、イソプロピルリチウム、ｎ−ブチルリチウム、ｓｅｃ−ブチルリチウム、ｔｅｒｔ−ブチルリチウム、ｔｅｒｔ−オクチルリチウム、ｎ−デシルリチウム、フェニルリチウム、２−ナフチルリチウム、２−ブチルーフェニルリチウム、４−フェニル−ブチルリチウム、シクロヘキシルリチウム、シクロペンチルリチウム、ジイソプロペニルベンゼンとブチルリチウムとの反応生成物などが挙げられるが、これらの中で、入手容易性、安全性等の観点からｎ−ブチルリチウムまたはｓｅｃ−ブチルリチウムが好ましい。

前記有機リチウム化合物を重合開始剤として用い、アニオン重合によって重合体を製造する方法としては、特に制限はなく、従来公知の方法を用いることができる。

具体的には、反応に不活性な有機溶剤、例えば脂肪族、脂環族、芳香族炭化水素化合物などの炭化水素系溶剤中において、一般式で表される窒素含有化合物と、スチレン、ブタジエン、必要に応じて他の共役ジエン化合物、芳香族ビニル化合物とを、前記リチウム化合物を重合開始剤として、必要に応じてランダマイザーの存在下でアニオン重合させることにより、目的の変性ＳＢＲが得られる。

前記炭化水素系溶剤としては、炭素数３〜８のものが好ましく、例えばプロパン、ｎ−ブタン、イソブタン、ｎ−ペンタン、イソペンタン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、プロペン、１−ブテン、イソブテン、トランス−２−ブテン、シス−２−ブテン、１−ペンテン、２−ペンテン、１−ヘキセン、２−ヘキセン、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどを挙げることができる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。

また、前記ランダマイザーとは、重合体中の共役ジエン部分のミクロ構造制御、例えばブタジエンにおける１、２−結合、イソプレンにおける３、４−結合の増加など、あるいは重合体におけるモノマー単位の組成分布の制御、例えばブタジエン−スチレン共重合体におけるブタジエン単位、スチレン単位のランダム化などの作用を有する化合物のことである。このランダマイザーとしては、特に制限はなく、従来ランダマイザーとして一般に使用されている公知の化合物の中から任意のものを用いることができる。例えば、ジメトキシベンゼン、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ビステトラヒドロフリルプロパン、トリエチルアミン、ピリジン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、１，２−ジピペリジノエタンなどのエーテル類及び第三級アミン類などを挙げることができる。また、カリウム−ｔ−アミレート、カリウム−ｔ−ブトキシドなどのカリウム塩類、ナトリウム−ｔ−アミレートなどのナトリウム塩類も用いることができる。これらのランダマイザーは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、ランダマイザーの使用量は、有機リチウム化合物１モル当たり、０．０１モル当量以上が好ましく、０．０５モル当量以上がより好ましい。ランダマイザーの使用量が０．０１モル当量未満では、添加効果が小さく、ランダム化しにくい傾向がある。また、ランダマイザーの使用量は、有機リチウム化合物１モル当たり１０００モル当量以下が好ましく、５００モル当量以下がより好ましい。ランダマイザーの使用量が１０００モル当量を超えると、モノマーの反応速度が大きく変化してしまい、逆にランダム化しにくくなる傾向がある。

前記変性ＳＢＲは、少なくとも一方の末端を窒素、酸素、ケイ素の中から少なくとも一つ以上の原子を含む官能基を有する変性剤で変性された共重合体であることが好ましい。窒素、酸素、ケイ素の中から少なくとも１つ以上の原子を含む官能基としては、例えばアミノ基、アミド基、アルコキシシリル基、イソシアネート基、イミノ基、イミダゾール基、ウレア基、エーテル基、カルボニル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、ニトリル基、ピリジル基等があげられる。変性剤としては、例えば３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、１−（４−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノフェニル）−１−フェニルエチレン、１，１−ジメトキシトリメチルアミン、１，２−ビス（トリクロロシリル）エタン、１，３，５−トリス（３−トリエトキシシリルプロピル）イソシアヌレート、１，３，５−トリス（３−トリメトキシシリルプロピル）イソシアヌレート、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、１，３−プロパンジアミン、１，４−ジアミノブタン、１−［３−（トリエトキシシリル）プロピル］−４，５−ジヒドロイミダゾール、１−グリシジル−４−（２−ピリジル）ピペラジン、１−グリシジル−４−フェニルピペラジン、１−グリシジル−４−メチルピペラジン、１−グリシジル−４−メチルホモピペラジン、１−グリシジルヘキサメチレンイミン、１１−アミノウンデシルトリエトキシシラン、１１−アミノウンデシルトリメトキシシラン、１−ベンジル−４−グリシジルピペラジン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、２−（４−モルフォリノジチオ）ベンゾチアゾール、２−（６−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、２−（トリエトキシシリルエチル）ピリジン、２−（トリメトキシシリルエチル）ピリジン、２−（２−ピリジルエチル）チオプロピルトリメトキシシラン、２−（４−ピリジルエチル）チオプロピルトリメトキシシラン、２，２−ジエトキシ−１，６−ジアザ−２−シラシクロオクタン、２，２−ジメトキシ−１，６−ジアザ−２−シラシクロオクタン、２，３−ジクロロ−１，４−ナフトキノン、２，４−ジニトロベンゼンスルホニルクロライド、２，４−トリレンジイソシアナート、２−（４−ピリジルエチル）トリエトキシシラン、２−（４−ピリジルエチル）トリメトキシシラン、２−シアノエチルトリエトキシシラン、２−トリブチルスタニル−１，３−ブタジエン、２−（トリメトキシシリルエチル）ピリジン、２−ビニルピリジン、２−（４−ピリジルエチル）トリエトキシシラン、２−（４−ピリジルエチル）トリメトキシシラン、２−ラウリルチオエチルフェニルケトン、３−（１−ヘキサメチレンイミノ）プロピル（トリエトキシ）シラン、３−（１，３−ジメチルブチリデン）アミノプロピルトリエトキシシラン、３−（１，３−ジメチルブチリデン）アミノプロピルトリメトキシシラン、３−（２−アミノエチルアミノプロピル）トリメトキシシラン、３−（ｍ−アミノフェノキシ）プロピルトリメトキシシラン、３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）プロピルトリエトキシシラン、３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、３−（Ｎ−メチルアミノ）プロピルトリエトキシシラン、３−（Ｎ−メチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、３−（Ｎ−アリルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、３，４−ジアミノ安息香酸、３−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリス（メトキシジエトキシ）シラン、３−アミノプロピルジイソプロピルエトキシシラン、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−ジエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、３−ジエトキシ（メチル）シリルプロピル無水コハク酸、３−（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピル）トリエトキシシラン、３−（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピル）トリメトキシシラン、３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル）ジエトキシメチルシラン、３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル）トリエトキシシラン、３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル）トリメトキシシラン、３−トリエトキシシリルプロピル無水コハク酸、３−トリエトキシシリルプロピル無水酢酸、３−トリフェノキシシリルプロピル無水コハク酸、３−トリフェノキシシリルプロピル無水酢酸、３−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、３−ヘキサメチレンイミノプロピルトリエトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、（３−トリエトキシシリルプロピル）ジエチレントリアミン、（３−トリメトキシシリルプロピル）ジエチレントリアミン、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフエノン、４’−（イミダゾールー１−イル）−アセトフェノン、４−〔３−（Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアミノ）プロピル〕モルホリン、４−グリシジル−２，２，６，６−テトラメチルピペリジニルオキシ、４−アミノブチルトリエトキシシラン、４−ビニルピリジン、４−モルホリノアセトフェノン、４−モルホリノベンゾフェノン、ｍ−アミノフェニルトリメトキシシラン、Ｎ−（１，３−ジメチルブチリデン）−３−（トリエトキシシリル）−１−プロパンアミン、Ｎ−（１，３−ジメチルブチリデン）−３−（トリメトキシシリル）−１−プロパンアミン、Ｎ−（１−メチルエチリデン）−３−（トリエトキシシリル）−１−プロパンアミン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−１１−アミノウンデシルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−１１−アミノウンデシルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノイソブチルメチルジエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノイソブチルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（３−ジエトキシメチルシリルプロピル）サクシンイミド、Ｎ−（３−トリエトキシシリルプロピル）−４，５−ジヒドロイミダゾール、Ｎ−（３−トリエトキシシリルプロピル）ピロール、Ｎ−（３−トリメトキシシリルプロピル）ピロール、Ｎ−３−［アミノ（ポリプロピレンオキシ）］アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−［５−（トリエトキシシリル）−２−アザー１−オキソペンチル］カプロラクタム、Ｎ−［５−（トリメトキシシリル）−２−アザー１−オキソペンチル］カプロラクタム、Ｎ−（６−アミノヘキシル）アミノメチルトリエトキシシラン、Ｎ−（６−アミノヘキシル）アミノメチルトリメトキシシラン、Ｎ−アリル−アザ−２，２−ジエトキシシラシクロペンタン、Ｎ−アリル−アザ−２，２−ジメトキシシラシクロペンタン、Ｎ−（シクロヘキシルチオ）フタルイミド、Ｎ−ｎ−ブチル−アザ−２，２−ジエトキシシラシクロペンタン、Ｎ−ｎ−ブチル−アザ−２，２−ジメトキシシラシクロペンタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラエチルアミノベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルチオ尿素、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル尿素、Ｎ，Ｎ’−エチレン尿素、Ｎ，Ｎ’−ジエチルアミノベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ’−ジエチルアミノベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ’−ジエチルアミノベンゾフラン、Ｎ，Ｎ’−ジエチルカルバミン酸メチル、Ｎ，Ｎ’−ジエチル尿素、（Ｎ，Ｎ−ジエチル−３−アミノプロピル）トリエトキシシラン、（Ｎ，Ｎ−ジエチル−３−アミノプロピル）トリメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジオクチル−Ｎ’−トリエトキシシリルプロピルウレア、Ｎ，Ｎ−ジオクチル−Ｎ’−トリメトキシシリルプロピルウレア、Ｎ，Ｎ−ジエチルカルバミン酸メチル、Ｎ，Ｎ−ジグリシジルシクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｏ−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノスチレン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、Ｎ−エチルアミノイソブチルトリエトキシシラン、Ｎ−エチルアミノイソブチルトリメトキシシラン、Ｎ−エチルアミノイソブチルメチルジエトキシシラン、Ｎ−オキシジエチレン−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、Ｎ−シクロヘキシルアミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−シクロヘキシルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−メチルアミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−メチルアミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−ビニルベンジルアザシクロヘプタン、Ｎ−フェニルピロリドン、Ｎ−フェニルアミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニルアミノメチルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニルアミノメチルトリメトキシシラン、ｎ−ブチルアミノプロピルトリエトキシシラン、ｎ−ブチルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−メチルアミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−メチルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−メチル−２−ピペリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−メチル−ε−カプロラクタム、Ｎ−メチルインドリノン、Ｎ−メチルピロリドン、ｐ−（２−ジメチルアミノエチル）スチレン、ｐ−アミノフェニルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、（アミノエチルアミノ）−３−イソブチルジエトキシシラン、（アミノエチルアミノ）−３−イソブチルジメトキシシラン、（アミノエチルアミノメチル）フェネチルトリエトキシシラン、（アミノエチルアミノメチル）フェネチルトリメトキシシラン、アクリル酸、アジピン酸ジエチル、アセタミドプロピルトリメトキシシラン、アミノフェニルトリメトキシシラン、アミノベンゾフェノン、ウレイドプロピルトリエトキシシラン、ウレイドプロピルトリメトキシシラン、エチレンオキシド、オクタデシルジメチル（３−トリメトキシシリルプロピル）アンモニウムクロリド、グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、グリセロールトリステアレート、クロロトリエトキシシラン、クロロプロピルトリエトキシシラン、クロロポリジメチルシロキサン、クロロメチルジフェノキシシラン、ジアリルジフェニルスズ、ジエチルアミノメチルトリエトキシシラン、ジエチルアミノメチルトリメトキシシラン、ジエチル（グリシジル）アミン、ジエチルジチオカルバミン酸２−ベンゾチアゾイルエステル、ジエトキシジクロロシラン、（シクロヘキシルアミノメチル）トリエトキシシラン、（シクロヘキシルアミノメチル）トリメトキシシラン、ジグリシジルポリシロキサン、ジクロロジフェノキシシラン、ジシクロヘキシルカルボジイミド、ジビニルベンゼン、ジフェニルカルボジイミド、ジフエニルシアナミド、ジフェニルメタンジイソシアネート、ジフェノキシメチルクロロシラン、ジブチルジクロロスズ、ジメチル（アセトキシ−メチルシロキサン）ポリジメチルシロキサン、ジメチルアミノメチルトリエトキシシラン、ジメチルアミノメチルトリメトキシシラン、ジメチル（メトキシ−メチルシロキサン）ポリジメチルシロキサン、ジメチルイミダゾリジノン、ジメチルエチレン尿素、ジメチルジクロロシラン、ジメチルスルホモイルクロライド、シルセスキオキサン、ソルビタントリオレイン酸エステル、ソルビタンモノラウリン酸エステル、チタンテトラキス（２−エチルヘキシオキシド）、テトラエトキシシラン、テトラグリシジル−１、３−ビスアミノメチルシクロヘキサン、テトラフェノキシシラン、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラメトキシシラン、トリエトキシビニルシラン、トリス（３−トリメトキシシリルプロピル）シアヌレート、トリフェニルホスフェート、トリフェノキシクロロシラン、トリフェノキシメチルケイ素、トリフェノキシメチル
シラン、二酸化炭素、ビス（トリエトキシシリルプロピル）アミン、ビス（トリメトキシシリルプロピル）アミン、ビス［３−（トリエトキシシリル）プロピル］エチレンジアミン、ビス［３−（トリメトキシシリル）プロピル］エチレンジアミン、ビス［３−（トリエトキシシリル）プロピル］ウレア、ビス［（トリメトキシシリル）プロピル］ウレア、ビス（２−ヒドロキシメチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、ビス（２−ヒドロキシメチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、ビス（２−エチルヘキサノエート）スズ、ビス（２−メチルブトキシ）メチルクロロシラン、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビスジエチルアミノベンゾフェノン、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノキシエタノールフルオレンジグリシジルエーテル、ビス（メチルジエトキシシリルプロピル）アミン、ビス（メチルジメトキシシリルプロピル）−Ｎ−メチルアミン、ヒドロキシメチルトリエトキシシラン、ビニルトリス（２−エチルヘキシルオキシ）シラン、ビニルベンジルジエチルアミン、ビニルベンジルジメチルアミン、ビニルベンジルトリブチルスズ、ビニルベンジルピペリジン、ビニルベンジルピロリジン、ピロリジン、フェニルイソシアナート、フェニルイソチオシアナート、（フェニルアミノメチル）メチルジメトキシシラン、（フェニルアミノメチル）メチルジエトキシシラン、フタル酸アミド、ヘキサメチレンジイソシアナート、ベンジリデンアニリン、ポリジフェニルメタンジイソシアネート、ポリジメチルシロキサン、メチル−４−ピリジルケトン、メチルカプロラクタム、メチルトリエトキシシラン、メチルトリフェノキシシラン、ラウリルチオプロピオン酸メチル、四塩化ケイ素等があげられる。これらの中では、性能改善の点で、３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、３−（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピル）トリメトキシシラン、３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）プロピルトリエトキシシラン、３−（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピル）トリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、２−（４−ピリジルエチル）トリエトキシシラン、Ｎ−（３−トリエトキシシリルプロピル）−４，５−ジヒドロイミダゾール、四塩化ケイ素などが好ましい。

前記変性ＳＢＲの末端部における変性剤による変性は、前記変性ＳＢＲ１００重量部に対して０．０１〜１０重量部の変性剤を反応させ、たとえばアニオン重合の場合、変性ＳＢＲ末端のアニオンと変性剤の官能基が反応することにより行うことができる。変性は、前記変性ＳＢＲの少なくとも一方の末端が変性されていることが好ましく、両末端が変性されていることがより好ましい。

本発明においては、この反応後に、必要に応じて、公知の老化防止剤や重合反応を停止する目的でアルコールなどを加えることができる。

前記変性ＳＢＲにおける窒素含有化合物の含有量は０．０５〜３０重量％が好ましく、特に下限は０．１重量％が、上限は２０重量％がより好ましい。窒素含有化合物の含有量が０．０５重量％未満では低燃費性及びウェットグリップ性能の改善効果が得られにくく、一方、３０重量％を超えると高コストになってしまう傾向がある。

前記変性ＳＢＲの重量平均分子量Ｍｗは１．０×１０^５〜２．０×１０^６が好ましく、特に下限は２．０×１０^５が、上限は１．５×１０^６がより好ましい。重量平均分子量が１．０×１０^５未満ではヒステリシスロスが大きく十分な低燃費性が得られにくいだけでなく、耐摩耗性も低下する傾向がある。一方、２．０×１０^６を超えると加工性が低下する傾向がある。

本発明において、ゴム組成物のゴム成分としては、前記変性ＳＢＲ以外に、ジエン系ゴムを用いることが好ましい。ジエン系ゴムは、天然ゴムおよび／またはジエン系合成ゴムからなり、ジエン系合成ゴムとしては、たとえば、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）などがあげられる。中でも、グリップ性能および耐摩耗性をバランスよく示すことから、ＮＲ、ＢＲ、ＳＢＲが好ましい。これらのゴムは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせてもよい。

前記変性ＳＢＲの含有量は、ゴム成分１００重量％中、５重量％以上、好ましくは１０重量％以上、より好ましくは２０重量％以上である。５重量％未満であると、低燃費性能を向上できないおそれがある。上限は特に限定されないが、好ましくは９０重量％以下、より好ましくは８０重量％以下、更に好ましくは７５重量％以下である。９０重量％を超えると、破壊強度が極端に悪化する傾向がある。

本発明のゴム組成物においては、補強剤としてシリカが配合される。シリカとしては、特に制限はないが、乾式法シリカ（無水ケイ酸）、湿式法シリカ（含水ケイ酸）などが挙げられ、シラノール基が多いという理由から、湿式法シリカが好ましい。シリカは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

前記シリカの含有量（２種類以上使用する場合はその合計量）は、前記ゴム成分１００重量部に対して、１０重量部以上、好ましくは２０重量部以上である。シリカの含有量が１０重量部未満では、シリカの配合による充分な効果が得られない。また、当該シリカの含有量は、１５０重量部以下、好ましくは１２０重量部以下である。シリカの含有量が１５０重量部を超えると、シリカのゴムヘの分散が困難になりゴムの加工性が悪化する。

２種類以上のシリカを配合する場合、平均一次粒子径が２２ｎｍ以上のシリカ（１）及び平均一次粒子径が２２ｎｍ未満のシリカ（２）を使用し、かつ前記シリカ（１）及び（２）の平均一次粒子径が（シリカ（１）の平均一次粒子径）／（シリカ（２）の平均一次粒子径）≧１．４の関係を満たすことが好ましい。このようなシリカを併用することにより、シリカの分散が向上し、低燃費性が向上する。シリカ（１）の平均一次粒子径は、シリカ（２）の平均一次粒子径の２．０倍以上が好ましい。１．４倍未満では、２種類のシリカの平均一次粒子径の差が小さくなり、２種類のシリカをブレンドすることによる効果が得られない傾向がある。

全シリカ１００重量％中のシリカ（１）の含有率は１０重量％以上が好ましく、１５重量％以上がより好ましい。シリカ（１）の含有率が１０重量％未満では、転がり抵抗を充分に低減させられない傾向がある。また、シリカ（１）の含有率は４５重量％以下が好ましく、４０重量％以下がより好ましい。シリカ（１）の含有率が４５重量％を超えると、破壊強度が大きく低下する傾向がある。

シリカ（１）及び（２）の含有量は、下記一般式を満たすことが好ましい。
（シリカ（１）の含有量）×０．０３≦（シリカ（２）の含有量）≦（シリカ（１）の含有量）×１４
シリカ（２）の含有量は、シリカ（１）の含有量の０．１５倍以上がより好ましく、０．２５倍以上が更に好ましい。また、シリカ（２）の含有量は、シリカ（１）の含有量の７倍以下がより好ましく、４倍以下が更に好ましい。シリカ（２）の含有量がシリカ（１）の含有量の０．０３倍未満では、操縦安定性が低下する傾向があり、１４倍を超えると、転がり抵抗が増大する傾向がある。更に、ゴム成分１００重量部に対して、シリカ（１）の含有量は１０重量部以上、シリカ（２）の含有量は５重量部以上であることが好ましい。

なお、本発明におけるシリカの平均一次粒子径とは、凝集構造を構成するシリカの最小粒子単位を円として観察し、その最小粒子の絶対最大長を円の直径として測定した値の平均値を意味する。シリカの平均一次粒子径は、例えば（株）日立製作所製の透過型電子顕微鏡Ｈ−７１００を用いて、一次粒子１００個の直径を観察し、その一次粒子１００個の直径の平均値を求めることによって得られる。

本発明のゴム組成物には、シリカ（１）及び（２）等のシリカとともに、シランカップリング剤を含有することが好ましい。
本発明で好適に使用されるシランカップリング剤としては、従来からシリカと併用される任意のシランカップリング剤とすることができ、例えば、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（４−トリエトキシシリルブチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（４−トリメトキシシリルブチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）トリスルフィド、ビス（４−トリエトキシシリルブチル）トリスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）トリスルフィド、ビス（４−トリメトキシシリルブチル）トリスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）ジスルフィド、ビス（４−トリエトキシシリルブチル）ジスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）ジスルフィド、ビス（４−トリメトキシシリルブチル）ジスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリエトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、２−トリメトキシシリルエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾリルテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、３−トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィドなどのスルフィド系、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、２−メルカプトエチルトリメトキシシラン、２−メルカプトエチルトリエトキシシランなどのメルカプト系、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどのビニル系、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリエトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ系、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランなどのグリシドキシ系、３−ニトロプロピルトリメトキシシラン、３−ニトロプロピルトリエトキシシランなどのニトロ系、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリエトキシシラン、２−クロロエチルトリメトキシシラン、２−クロロエチルトリエトキシシランなどのクロロ系などが挙げられる。商品名としてはＳｉ６９、Ｓｉ７５、Ｓｉ３６３（デグッサ社製）やＮＸＴ、ＮＸＴ−ＬＶ、ＮＸＴ−ＵＬＶ、ＮＸＴ−Ｚ（モメンティブ製）などがある。

シランカップリング剤の含有量は、シリカの合計含有量１００重量部に対して３重量部以上が好ましく、８重量部以上がより好ましい。シランカップリング剤の含有量が３重量部未満では、破壊強度が大きく低下する傾向がある。また、当該シランカップリング剤の含有量は、１５重量部以下が好ましく、１０重量部以下がより好ましい。シランカップリング剤の含有量が１５重量部を超えると、シランカップリング剤を添加することによる破壊強度の増加や転がり抵抗低減などの効果が得られない傾向がある。

本発明のゴム組成物は、上記ゴム成分、シリカ並びにシランカップリング剤のほかに、ゴム組成物の製造に一般に使用される配合剤、例えば、カーボンブラック、クレーなどの補強用充填剤、老化防止剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、アロマオイル、ワックス、硫黄などの加硫剤、加硫促進剤などを必要に応じて通常使用される量を含むことができる。

本発明のゴム組成物がカーボンブラックを含む場合、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）は、好ましくは３０ｍ^２／ｇ以上、より好ましくは４０ｍ^２／ｇ以上である。３０ｍ^２／ｇ未満では、充分な補強性や耐摩耗性が得られない傾向がある。また、カーボンブラックのＮ_２ＳＡは、好ましくは１００ｍ^２／ｇ以下、より好ましくは９０ｍ^２／ｇ以下である。１００ｍ^２／ｇをこえると、分散性が悪化し、発熱性が増大する傾向がある。このようなカーボンブラックとしては、例えば、ＨＡＦ、ＦＥＦなどが挙げられる。

カーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００重量部に対して、好ましくは２重量部以上、より好ましくは５重量部以上である。また、当該含有量は、好ましくは２０重量部以下、より好ましくは１５重量部以下である。２重量部未満では、加工性が悪化する傾向がある。一方、２０重量部をこえると、ウェットグリップ性及び低発熱性が悪化する傾向がある。

本発明のゴム組成物の製造方法としては、公知の方法を採用することができ、例えば、上記各成分をバンバリーミキサー、オープンロール等のゴム混練装置を用いて混練方法により作製できる。

上記ゴム組成物は、トレッドに適用できるが、該トレッドはシート状にしたものを所定の形状に貼り合わせる方法、２本以上の押出し機に挿入して押出し機のヘッド出口で２層に形成する方法、等により作製できる。

本発明の前記ゴム組成物を用いて作製したトレッドを有するタイヤに関し、該タイヤは、前記ゴム組成物を用いて通常の方法によって製造される。すなわち、必要に応じて前記各種薬品を配合した前記ゴム組成物を未加硫の段階でトレッドの形状に合わせて押し出し加工し、タイヤ成型機上にて通常の方法にて成形し、未加硫タイヤを形成する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧してタイヤを得る。このようにして得られた本発明のタイヤは、低発熱性とウェットグリップ性に優れている。

実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。

以下に、モノマー（１）の合成で用いた各種薬品について説明する。
シクロヘキサン：関東化学（株）製シクロヘキサン
ピロリジン：関東化学（株）製ピロリジン
ジビニルベンゼン：シグマアルドリッチ社製のジビニルベンゼン
１．６Ｍ ｎ−ブチルリチウムヘキサン溶液：関東化学（株）製の１．６Ｍ ｎ−ブチルリチウムヘキサン溶液
イソプロパノール：関東化学（株）製のイソプロパノール

製造例１（モノマー（１）の合成）
十分に窒素置換した１００ｍｌ容器に、シクロヘキサン５０ｍｌ、ピロリジン４．１ｍｌ（３．６ｇ）、ジビニルベンゼン６．５ｇを加え、０℃にて１．６Ｍ ｎ−ブチルリチウムヘキサン溶液０．７ｍｌを加えて攪拌した。１時間後、イソプロパノールを加えて反応を停止させ、抽出・精製を行うことでモノマー（１）を得た。

以下に、重合体（１）〜（２）の合成で用いた各種薬品について説明する。
シクロヘキサン：関東化学（株）製シクロヘキサン
スチレン：関東化学（株）製スチレン
ブタジエン：高千穂化学工業（株）製１，３−ブタジエン
テトラメチルエチレンジアミン：関東化学（株）製のＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン
１．６Ｍ ｎ−ブチルリチウムヘキサン溶液：関東化学（株）製の１．６Ｍ ｎ−ブチルリチウムヘキサン溶液
末端変性剤：アヅマックス社製の３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル）トリメトキシシラン
イソプロパノール：関東化学（株）製イソプロパノール

製造例２（重合体（１）の合成）
十分に窒素置換した１０００ｍｌ耐圧製容器に、シクロヘキサン６００ｍｌ、スチレン１２．６ｍｌ（１１．４ｇ）、ブタジエン７１．０ｍｌ（４１．０ｇ）、モノマー（１）０．２９ｇ、テトラメチルエチレンジアミン０．１１ｍｌを加え、４０℃で１．６Ｍ ｎ−ブチルリチウムヘキサン溶液０．２ｍｌを加えて撹拌した。３時間後、イソプロパノール３ｍｌを加えて重合を停止させた。反応溶液に２，６−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール１ｇを添加後、メタノールで再沈殿処理を行い、加熱乾燥させて重合体（１）を得た。

製造例３（重合体（２）の合成）
十分に窒素置換した１０００ｍｌ耐圧製容器に、シクロヘキサン６００ｍｌ、スチレン１２．６ｍｌ（１１．４ｇ）、ブタジエン７１．０ｍｌ（４１．０ｇ）、モノマー（１）０．２９ｇ、テトラメチルエチレンジアミン０．１１ｍｌを加え、４０℃で１．６Ｍ ｎ−ブチルリチウムヘキサン溶液０．２ｍｌを加えて撹拌した。３時間後、３−（Ｎ，Ｎ―ジメチルアミノプロピル）トリメトキシシラン（変性剤）を０．５ｍｌ（０．４９ｇ）加えて攪拌した。１時間後、イソプロパノール３ｍｌを加えて重合を停止させた。反応溶液に２，６−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール１ｇを添加後、メタノールで再沈殿処理を行い、加熱乾燥させて重合体（２）を得た。

（重量平均分子量Ｍｗの測定）
重量平均分子量Ｍｗは、東ソー（株）製ＧＰＣ−８０００シリーズの装置を用い、検知器として示差屈折計を用い、分子量は標準ポリスチレンにより校正した。

（重合体中の窒素含有化合物誘導体モノマー量の測定）
重合体中の窒素含有化合物誘導体モノマー量は、日本電子（株）製ＪＮＭ−ＥＣＡシリーズの装置を用いて測定した。

実施例１〜１０及び比較例１〜３
以下に、実施例及び比較例で用いた各種薬品について説明する。
スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）：旭化成ケミカルズ（株）製のＥ１５
重合体（１）：主鎖変性ＳＢＲ（製造例２にて製造、Ｍｗ：３．０×１０^５、窒素含有化合物誘導体モノマー量：１．０重量％）
重合体（２）：主鎖及び末端変性ＳＢＲ（製造例３にて製造、Ｍｗ：３．０×１０^５、窒素含有化合物誘導体モノマー量：１．０重量％）
ＮＲ：ＲＳＳ＃３
カーボンブラック：東海カーボン（株）製のシーストＮＨ（Ｎ_２ＳＡ：７４ｍ^２／ｇ）
シリカ（１）：デグッサ社製のＵＬＴＲＡＳＩＬ３６０（平均一次粒子径：２８ｎｍ）
シリカ（２）：デグッサ社製のＵＬＴＲＡＳＩＬＶＮ３（平均一次粒子径：１５ｎｍ）
シランカップリング剤：デグッサ社製のＳｉ７５（ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド）
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華１号
ステアリン酸：日油（株）製のステアリン酸「椿」
老化防止剤：住友化学（株）製のアンチゲン６Ｃ（Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン）
ワックス：大内新興化学工業（株）製のサンノックＮ
アロマオイル：（株）ジャパンエナジー製のプロセスＸ−１４０
硫黄：軽井沢硫黄（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤（１）：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＣＺ（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）
加硫促進剤（２）：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＤ（Ｎ，Ｎ’−ジフェニルグアニジン）

表１に示す配合処方にしたがって、混練り配合し、各種ゴム組成物を得た。これらのゴム組成物がトレッド部となる試験タイヤ（サイズ：１９５／６５Ｒ１５）を作製して、以下の各試験に供した。

（転がり抵抗）
転がり抵抗試験機を用い、試験タイヤを、リム（１５×６ＪＪ）、内圧（２３０ｋＰａ）、荷重（３．４３ｋＮ）、速度（８０ｋｍ／ｈ）で走行させたときの転がり抵抗を測定し、比較例１を１００とした時の指数で表示した。指数は大きい方が良好である。

（ウェットグリップ性能）
湿潤アスファルト路面にて初速度１００ｋｍ／ｈからの制動距離を求めた。結果は指数で表し、数字が大きいほどウェットスキッド性能（ウェットグリップ性能）が良好である。指数は次の式で求めた。
ウェットスキッド性能＝（比較例１の制動距離）÷（各実施例又は各比較例の制動距離）×１００

表１の結果から、本発明における窒素含有化合物をモノマーとした変性ＳＢＲをトレッドに適用した実施例のタイヤは、代わりにＳＢＲを用いた比較例に比べて、良好な転がり抵抗性能及びウェットグリップ性能をバランス良く有していた。特に、末端変性した共重合体を用いた場合、両性能のバランスが更に良好となることが判った（実施例４〜６、８及び９）。

Claims (4)

1. ゴム成分１００重量％中に、下記一般式；
   

   

   （式中、Ｒ^１及びＲ^２は水素、
   

   

   又は
   

   

   であり、少なくともＲ^１及びＲ^２のいずれかは水素ではない。Ｒ^３は水素又は炭素数１〜４の炭化水素基を表す。Ｘは（ＣＲ^８Ｒ^９）_ｌ、（ＣＲ^１０Ｒ^１１）_ｍ−ＮＲ^１２−（ＣＲ^１３Ｒ^１４）_ｎ、（ＣＲ^１０Ｒ^１１）_ｍ−Ｏ−（ＣＲ^１３Ｒ^１４）_ｎ、又は、（ＣＲ^１０Ｒ^１１）_ｍ−Ｓ−（ＣＲ^１３Ｒ^１４）_ｎからなる飽和形環形成部を表す。Ｘは
   

   

   又は
   

   

   で置換されていてもよい。Ｚは（ＣＲ^８Ｒ^９）_ｌ、（ＣＲ^１０Ｒ^１１）_ｍ−ＮＲ^１２−（ＣＲ^１３Ｒ^１４）_ｎ、（ＣＲ^１０Ｒ^１１）_ｍ−Ｏ−（ＣＲ^１３Ｒ^１４）_ｎ、又は、（ＣＲ^１０Ｒ^１１）_ｍ−Ｓ−（ＣＲ^１３Ｒ^１４）_ｎからなる飽和形環形成部を表す。Ｒ^４〜Ｒ^７は水素、炭素数１〜３０の脂肪族炭化水素基、炭素数３〜３０の脂環族炭化水素基、炭素数５〜３０の芳香族炭化水素基、又は環構成原子数３〜３０の複素環基を表す。Ｒ^４〜Ｒ^７は同じであっても異なっていてもよい。Ｒ^０及びＲ^８〜Ｒ^１４は水素、炭素数１〜３０の脂肪族炭化水素基、炭素数３〜３０の脂環族炭化水素基又は炭素数５〜３０の芳香族炭化水素基を表す。Ｒ^０及びＲ^８〜Ｒ^１４は同じであっても異なっていてもよい。ｌは３〜１０の整数を表す。ｍ及びｎは１〜９の整数を表す。）
   で表される窒素含有化合物に由来する構成単位を主鎖中に有する変性スチレンブタジエンゴムを５重量％以上含み、
   該ゴム成分１００重量部に対してシリカを１０〜１５０重量部含むゴム組成物。
2. シリカが、平均一次粒子径が２２ｎｍ以上のシリカ（１）及び平均一次粒子径が２２ｎｍ未満のシリカ（２）からなり、かつ前記シリカ（１）及び（２）の平均一次粒子径が下記式；
   （シリカ（１）の平均一次粒子径）／（シリカ（２）の平均一次粒子径）≧１．４
   を満たし、
   ゴム成分１００重量部に対して、前記シリカ（１）を１０重量部以上、前記シリカ（２）を５重量部以上含有する請求項１記載のゴム組成物。
3. 変性スチレンブタジエンゴムは、更に、少なくとも一方の末端を窒素、酸素、ケイ素の中から少なくとも一つ以上の原子を含む官能基を有する変性剤で変性された重合体である請求項１又は２記載のゴム組成物。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のゴム組成物を用いて作製したトレッドを有するタイヤ。